การแกะสลัก
1) ไปที่ BSG
เวเฟอร์ซิลิคอนจะถูกล้างในเครื่องทำความสะอาดโซ่โดยการลอยน้ำ (โดยที่ด้านหลังสัมผัสกับสารละลายกรด) เพื่อกำจัด BSG ออกจากด้านหลัง ส่วนประกอบหลักของสารละลายกรดคือ 24.5% HF และสมการปฏิกิริยาเคมีหลักประกอบด้วย:
HF SiO2→SiF4+H2O
SiF4+HF→H2SiF6
หลังจากล้างด้วยน้ำแล้วเป่าด้วยมีดลมให้แห้งก็เข้าสู่ขั้นตอนต่อไป อุปกรณ์ทำความสะอาด BSG เป็นอุปกรณ์กึ่งปิดผนึกซึ่งประกอบด้วยถังกรด ถังทำความสะอาดน้ำบริสุทธิ์ และระบบร่างเหนี่ยวนำเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมแรงดันลบระดับไมโครภายในอุปกรณ์และรวบรวมก๊าซระเหย
มลพิษหลักในกระบวนการนี้ได้แก่ ก๊าซเสียที่เป็นกรด (G4) ที่มี HF ซึ่งรวบรวมผ่านท่อและส่งไปยังหอฟอกก๊าซเสียที่เป็นกรดเพื่อบำบัด น้ำเสียที่เป็นกรดความเข้มข้นสูงที่มีกรดไฮโดรฟลูออริก (W10) และน้ำเสียจากการทำความสะอาดที่เป็นกรดทั่วไป (W11)
2) การแกะสลักด้านหลัง
เพื่อปรับปรุงการสะท้อนแสงของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนด้านหลัง ด้านหลังของเวเฟอร์ซิลิคอนจะถูกขัดด้วยสารอัลคาไลและสารขัดเงา
ส่วนการขัดอัลคาไล (6 บรรทัด) ประกอบด้วยโมดูล เช่น การทำความสะอาดเบื้องต้น การล้างด้วยน้ำ การขัดด้วยอัลคาไล * 2 การทำความสะอาดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (สำรอง) ไมโครกำมะหยี่ (สำรอง) การทำความสะอาดด้วยน้ำบริสุทธิ์ การทำความสะอาดหลัง การทำความสะอาดด้วยน้ำบริสุทธิ์ การล้างด้วยกรด * 2, การล้างน้ำบริสุทธิ์หลังจากการล้างด้วยกรด, การดึงน้ำก่อนการดึงช้าๆ, การอบแห้ง * 5 ฯลฯ กระบวนการแกะสลักด้านหลังทั้งหมดจะดำเนินการโดยอัตโนมัติ โดยใช้แขนถ่ายโอนเพื่อส่งเวเฟอร์ซิลิคอนที่ทำความสะอาดล่วงหน้าไปยังการป้อน พื้นที่ของเครื่องขัดอัลคาไล เวเฟอร์ซิลิกอนจะผ่านถังการกัดกร่อนและการทำความสะอาดต่างๆ ในเครื่องขัดอัลคาไลแบบปิดอัตโนมัติผ่านลูกกลิ้ง อุปกรณ์จะควบคุมการเติมกรด สารละลายอัลคาไล และน้ำบริสุทธิ์ในแต่ละโมดูลโดยอัตโนมัติ สารละลายกรดและด่างในถังจะถูกสูบเข้าไปทางท่อ และน้ำเสียในถังจะถูกระบายออกอย่างสม่ำเสมอ
3) การทำความสะอาดเบื้องต้น
หลังจากการประมวลผล เวเฟอร์ซิลิคอนจะเข้าสู่ถังทำความสะอาดเพื่อกำจัดสารอินทรีย์ที่ตกค้างและรับประกันความสะอาดของพื้นผิวเวเฟอร์ซิลิกอน ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงแบตเตอรี่ได้ในระดับหนึ่ง จุ่มเวเฟอร์ซิลิคอนที่โหลดไว้ในการทำความสะอาดก่อน เติมน้ำบริสุทธิ์ลงในถัง และเติมสารละลาย NaOH หรือสารละลายทำความสะอาดในปริมาณที่เหมาะสม (ความเข้มข้นของ NaOH คาดว่าจะอยู่ที่ {{0}}.39% ความเข้มข้นของ H2O2 คือ คาดว่าจะอยู่ที่ 0.61%) ตามอัตราส่วนการทำความสะอาดที่อุณหภูมิสูง (60 องศา) ดำเนินการทำความสะอาดด้วยน้ำบริสุทธิ์หลังจากทำความสะอาดเบื้องต้น การทำความสะอาดด้วยน้ำบริสุทธิ์คือการทำความสะอาดแบบแช่น้ำล้น โดยดำเนินการที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 100 วินาที
4) การขัดและซักด้วยอัลคาไล
ถังขัดเงาอัลคาไลน์ติดตั้งน้ำบริสุทธิ์ และเติมสารละลาย NaOH และสารเติมแต่งสำหรับการขัดเงาในปริมาณที่เหมาะสม (สารละลาย NaOH ประมาณ 1.6% ความเข้มข้นของสารขัดเงาคือ 0.97%) จากนั้นพื้นผิวด้านหลังของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนจะถูกขัดเงาที่อุณหภูมิการทำงาน 65 องศา ล้างด้วยด่างก่อนล้างด้วยน้ำบริสุทธิ์ ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการขว้างด้วยอัลคาไลมีดังนี้:
ศรี+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
อุณหภูมิในการทำงานของถังล้างอัลคาไลคือ 65 องศา และเวลาในการล้างอัลคาไลจะถูกควบคุมไว้ที่ 220 วินาที
5) หลังการทำความสะอาดและการผลิตไมโครกำมะหยี่
เติมน้ำบริสุทธิ์ลงในถัง และเติมสารละลาย NaOH และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในปริมาณที่เหมาะสม (สารละลาย NaOH ประมาณ {{0}}.55% ความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 0.25%) ตามอัตราส่วนสำหรับการทำความสะอาดที่อุณหภูมิห้อง หลังจากทำความสะอาดแล้ว ให้ดำเนินการทำความสะอาดด้วยน้ำบริสุทธิ์
ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการไมโครกำมะหยี่มีดังนี้:
ศรี+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
6) การล้างด้วยกรด
หลังการทำความสะอาด ควรใช้สารละลายกรดเจือจาง ({{0}}.9% HCl และ 0.23% HF) เพื่อการทำความสะอาดที่มีความบริสุทธิ์สูง หน้าที่ของ HCl คือการทำให้ NaOH ที่ตกค้างเป็นกลาง ในขณะที่หน้าที่ของ HF คือการขจัดชั้นออกไซด์บนพื้นผิวของเวเฟอร์ซิลิคอน ทำให้ไม่ชอบน้ำมากขึ้น และก่อตัวเป็นซิลิคอนเชิงซ้อน H2SiF6 ไอออนของโลหะจะถูกแยกออกจากพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนโดยผ่านกระบวนการทำให้เกิดปฏิกิริยาเชิงซ้อนด้วยไอออนของโลหะ ส่งผลให้ปริมาณไอออนของโลหะลดลงและเตรียมการยึดเกาะแบบแพร่กระจาย ทำความสะอาดด้วยน้ำบริสุทธิ์หลังจากล้างด้วยกรด
ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการดองมีดังนี้
HCl NaOH=NaCl H2O
SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
อุณหภูมิในการทำงานของถังดองอยู่ที่อุณหภูมิห้อง และควบคุมเวลาในการดองไว้ที่ 100 วินาที
7) การอบแห้ง
ย้ายแผ่นเวเฟอร์ผลึกซิลิกอนที่ผ่านการอบแห้งก่อนดึงออกอย่างช้าๆ ไปยังถังอบแห้ง และเป่าลมร้อนที่ 90 องศาขึ้นและลงบนแผ่นเวเฟอร์เพื่อทำให้แห้งโดยใช้เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า
ในกระบวนการกัดด้านหลังที่กล่าวข้างต้น กระบวนการทำความสะอาดก่อน การขัดด้วยอัลคาไล และกระบวนการหลังการทำความสะอาดจะสร้างน้ำเสียอัลคาไลน์ที่มีความเข้มข้นสูงซึ่งประกอบด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ (W12, W14, W16) และน้ำเสียในการทำความสะอาดด้วยด่างทั่วไป (W13, W15, W17) กระบวนการล้างด้วยกรดจะสร้างน้ำเสียที่เป็นกรดความเข้มข้นสูงซึ่งประกอบด้วยกรดไฮโดรคลอริกและกรดไฮโดรฟลูออริก (W18) และน้ำเสียจากการทำความสะอาดที่เป็นกรดทั่วไป (W19, W20) การดำเนินการข้างต้นดำเนินการในเครื่องขว้างอัลคาไลแบบปิด กระบวนการล้างด้วยกรดจะระเหยและทำให้เกิดก๊าซเสียที่เป็นกรด (G5) ซึ่งมี HCl และ HF ซึ่งจะถูกรวบรวมผ่านท่อและส่งไปยังหอล้างก๊าซเสียที่เป็นกรดเพื่อบำบัด
การเติมสาร POPAID ในแหล่งกำเนิด
กระบวนการ POPAID เป็นเทคนิคสำคัญในการเตรียมการเคลือบเพลตโดยการบูรณาการชั้นออกไซด์ของอุโมงค์และชั้นซิลิกอนที่เจือด้วยผลึก
ประการแรก เวเฟอร์ซิลิคอนจะเข้าไปในห้องโหลดภายใต้สภาวะบรรยากาศ จากนั้นจะถูกขนส่งเข้าไปในห้องอุ่น 300 องศา จากนั้นจึงเข้าไปในห้องกระบวนการ PO ในเวลานี้ O2 จะถูกส่งไปยังบล็อกแยกก๊าซผ่านทางหลอดลม และถูกกระตุ้นโดยแหล่งจ่ายไฟ RF เพื่อทำให้แตกตัวเป็นไอออน ไอออนจะออกซิไดซ์บนพื้นผิวของเวเฟอร์ซิลิคอน ก่อตัวเป็นชั้นออกไซด์แบบอุโมงค์ จากนั้นเวเฟอร์ซิลิคอนจะผ่านช่องเปลี่ยนผ่านและบัฟเฟอร์ และถูกถ่ายโอนไปยังช่องที่ต้องชำระเงิน แหล่งที่มาที่ชำระเงินจะฝากซิลิคอนอสัณฐานที่มีความหนาจำนวนหนึ่งไว้ที่ด้านหลังของสารตั้งต้น และก๊าซ PH3 จะถูกนำเสนอในระหว่างกระบวนการสะสม ก๊าซฟอสฟีนเข้าไปในเครื่องและตื่นเต้นกับสถานะของฟอสฟอรัสไอออนที่ 10kev และ 0.5-2kev ความถี่วิทยุแรงดันสูง แรงดันสูงกระแสตรงจะถูกเพิ่มระหว่างแหล่งกำเนิดไอออนและกราวด์ เพื่อให้ไอออนฟอสฟอรัสได้รับพลังงานผ่านสนามไฟฟ้าแรงสูง ความกว้างของลำแสงคือ 420 มม. จากนั้นเวเฟอร์ซิลิคอนจะถูกถ่ายโอนไปที่ด้านล่างของลำแสง ในระหว่างกระบวนการอะตอมของแหล่งจ่ายที่บินไปยังซับสเตรต พวกมันจะส่ง P ไอออนหรือทำปฏิกิริยากับ P ไอออนเพื่อให้ได้การเติมฟอสฟอรัสในแหล่งกำเนิด
สมการปฏิกิริยาหลักคือ: PO+PAID＝POPAID
ออกซิเดชันในพลาสมา (PO): SiH4+O2 → SiO2
การเติมยาสลบในแหล่งกำเนิดด้วยพลาสมาช่วย (จ่าย): Si (ที่มา)+PH3 → n-Si
หลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้น ไนโตรเจนจะถูกเป่าและไอออนจะถูกฉีดเข้าไปในตัวดูดซับที่มีอยู่ในตัว โดยมีประสิทธิภาพการบำบัดสูงถึง 100% ความเข้มข้นของฟอสฟีนก่อนเข้าสู่หอดูดซับคือ 179.05ppm และตรวจไม่พบ PH3 หลังจากการดูดซับ โครงการนี้วางแผนที่จะเชื่อมต่อก๊าซไอเสียนี้กับหอก๊าซเสีย DA003 เพื่อบำบัดแล้วปล่อยออก ในเวลาเดียวกัน องค์กรวางแผนที่จะติดตั้งระบบเตือนภัยอัตโนมัติสำหรับการรั่วไหลของฟอสฟอรัส ด้วยขีดจำกัดการตรวจจับที่ 0.1 มก./ลบ.ม.
การวิเคราะห์กระบวนการผลิตมลพิษ: กระบวนการมลพิษหลักในกระบวนการนี้คือ Ar, PH3 และ N2 ที่แนะนำในระหว่างกระบวนการ ซึ่งจะถูกรวบรวมโดยท่อเฉพาะและส่งไปยังหอฟอกก๊าซเสียที่เป็นกรดเพื่อทำการบำบัด